试验五测定电池的电动势和内阻.doc

实验六测定电池的电动势和内阻
实验目的
学****用电流表和电压表测定干电池的电动势和内电阻的方法。进一步掌握用图象处理实验数据的方法
实验器材
干电池,直流电流表,直流电压表,滑动变阻器,电键,导线若干。
实验原理
根据闭合电路欧姆定律:有U=ε-Ir。对一个给定的电池,ε和r是一定的,I和U都随负载电阻R的改变而改变,如图所示,只要改变R的阻值,即可测出两组I和U数据,然后代入方程组
ε=U1+I1r
ε=U2+I2r
解组成的方程组可得
ε=
r==-
准备作业
,当外电路电阻变小时,总电流将,这是因为对于一个确定的电池来说,它的和不变的缘故,这时电源内电路上的电压将,电路的路端电压将;反之,路端电压将随着外电阻的变大而增大,电动势,内电阻,增大,减小,变大。
。
,合上电键K时,应首先把可变电阻R的滑片置于位置。在移动滑片改变电阻读取数据时,应注意观察安培表的读数变化情况,不要使电流而超过电流表的
,更不允许让变阻器的阻值趋近于零,造成,损坏和最大阻值,过大,量程,短路,电流表,电源
。
,应以为横坐标, 为纵坐标。根据自己所测得的电流和电压值的变化范围选取适当的标度。由于实验数据都存在一定的误差,得出的数据点并不一定都在同一条直线上。在作U-I关系的图像时,应使直线通过的数据点,并使不在这一直线上、分布在直线两侧的数据点的点数,个别距直线过远的数据点可以,这样做是为了使实验中存在的误差得到部分抵消端电压,电流,尽可能多的,大致相等,舍去,得到
。
-I图像是一条直线,这条直线和纵轴的交点表示,属于情况。这时的电压值U等于。这条直线和横轴的交点表示,属于情况。这时的电流值I等于电动势,断路,短路电流,短路,ε/r
。
,但必须注意测量数据准确和作图严格认真。
实验步骤
。,电压表用3V量程,滑动变阻器置于阻值最大位置。
,记下这时电流表和电压表的示数。依次减小滑动变阻器的阻值,读出相应的U、I值。将读数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流(A)
端电压(V)
,拆除电路,整理好器材。
数据处理
,r。
将第1、2次测得的U、I值代入公式
ε=U1+I1r
ε=U2+I2r
求出ε= 和r= 。
同理,由第3、4次,第5、6次的测量结果可求出相应的E和r。
然后求出干电池的电动势和内电阻的平均值:
,r
在坐标纸上,用横轴表示电流I,纵轴表示路端电压U,选取适当比例,。从图线与U坐标轴的交点确定出电池的电动势,由图线斜率可求内电阻。如图所示,连线应使尽可能多的点在直线上,并使直线两边的点尽可能对称。
在线上任意再取另两点P、Q,找出对应坐标(UP,IP)(UQ,IQ),求出斜率r=。
思考题
?U-I图象的数学表达式是怎样的?
,测定数据多一些好还是少一些好?假如实验中有一个数据点偏离较大,作图时要不要去考虑这一个点?